這是個很有意思的問題,似乎將月球擬人化了,將地球作為月球的主人,而月球是地球忠實的夥伴。其實幾十億年以來,月球真的是默默無聞地守護在地球的身邊,靜靜地看著地球滄海桑田的變遷。從古至今,很多仁人志士也借著月亮為題,抒發著理想抱負,勞苦大眾們也將其作為思念的寄託和精神家園。而據現代科學觀測和分析表明,月球對於地球的保護作用十分巨大,可以說,如果沒有月球的存在,地球今天的面貌肯定不會這麼般祥和,也不會產生如此生機盎然的生物世界。那麼,月球是如何保護著地球的呢?
阻擋部分小行星和彗星墜入地球
在太陽系的外圍,存在著由眾多冰晶物質和固態小行星組成的一個廣袤的區域-柯伊伯帶,那裡是彗星的搖籃,我們看到的彗星幾乎大部分都發源自那裡,圍繞著太陽以橢圓軌道形式作著周期性的運動,而且還有許多小行星在引力擾動和相互碰撞的作用下,脫離原有相對固定的公轉軌道,朝著四面八方偏移,有一部分朝著太陽內部進發,而地球就是其中的一個目標。幸運的是,這些小行星和彗星,大部分被太陽系行星界的老大木星所阻擋,靠著木星巨大質量提供的超強引力,將這些小行星和彗星吸入她的懷抱。
當然還會有一些「漏網之魚」,由於極快的速度以及運行路線距離木星較遠的緣故,掙脫了木星引力的束縛,朝著地球奔來。另外,在木星和火星之間還存在著一個寬闊的小行星帶,據科學家們估測,這裡的小行星數量在50萬顆左右,這些小行星在長期的運行過程中,不可避免地會發生相互碰撞,質量較小的往往變為更小的碎塊,質量較大的則有可能在撞擊過程中整體偏離運行軌道,有一定的機率向著地球駛來。
雖然月球的質量僅為地球的1/81,它與物體之間的萬有引力也才是地球的1/6,但是對於那些從以上兩個途徑偏移過來的小行星,則具有較強的幹擾作用。我們從地球和月亮在每月不同時期的相對位置可以看出,其在上弦月至滿月再至下弦月的這半個月時間內,特別是在滿月前後,能夠直接阻擋大部分的小行星或者彗星墜入地球;而在這半個月的其它時間內,則會發揮出它的引力作用,與地球的引力一起產生一個綜合的作用力,使原本直接撞向地球的地外天體行進方向發生一定偏移,從而產生幾種作用結果:
改向墜入月球,在月球表面撞出隕石坑;從地球和月球之間穿過;仍然墜向地球,但墜入方向與地平線的角度減少,從而增加了在地球大氣層中的運行時間和運行距離,使地球大氣層能有更有效地之進行劇烈摩擦,減小了最終落入地表的機率。這也是我們為何無論是月球的正面還是背面,都能看到密密麻麻隕石坑的原因,月球沒有大氣層的保護,它為地球所作的保護,很多都在其表面留下了巨大的傷疤,為地球生命的誕生和發展演化提供了必要保障。
維持地球自轉軸傾斜角度的穩定
地球之所以會自轉,來源於地球剛誕生之時眾多固態星際物質不斷碰撞和融合的過程,一方面是星雲物質本身旋轉的角動量一部分轉化為了地球自轉的角動量,還有就是可能與另外的一個質量較大星體的撞擊,使地球形成了具有主導性的自轉方向和自轉速度,奠定了現在地球自轉的基礎。
由於月球的存在,在與地球相互的萬有引力作用下,使得地球自轉軸與公轉平面之間的傾斜角保持了一個相對穩定的狀態,即平均夾角保持在66.5度,上下浮動範圍在5度之內,而這個浮動變化所經歷的時間非常漫長。而假如沒有了月球,那麼地球的自轉就會變得相當不穩定,表現在這個夾角會在0-50度之間擺動,這對於地球上熱量的平衡、大氣層的穩定、氣候帶的穩定分布等,都會帶來極大的衝擊,生命得以生存和繁衍的舒適環境也將一去不復返。
使原本高速自轉的地球降速
據科學家們估測,地球在初期的自轉速度是非常快的,自轉一周僅需要6個小時,由於自轉速度極快,地球上的環境非常惡劣,雖然那時候地球大氣層非常稀薄,但是也會引起劇烈的空氣流動。
當地球原始海洋形成以後,在月球、太陽萬有引力的影響下,包括地球自轉產生的離心力的作用,在地球赤道和兩極之間、對著月球與背向月球區域內的海水受到的引力存在一定的差值,這個引力差轉化為了海水的重力勢能差,引力大的區域海水就會一定程度的隆起,並向著海平面較低的區域流動,出現漲潮和落潮現象。這種地球受潮汐力影響的貢獻比率,月球和太陽共同發揮著作用,由於月球距離地球很近,雖然質量比太陽小得多,但作用貢獻佔據了3/4。
在海水頻繁漲落的影響下,會時刻衝刷海底的巖石,海水與海底之間的摩擦力就會時刻出現,海洋出現的潮汐,從地球的自轉中獲取能量,使得地球的自轉速度逐漸變慢,從剛形成的時的自轉一周6個小時,變為現在的24小時,給地球來了個長期緩慢的「剎車」過程,有利於地球大氣層和水汽循環的穩定,保障了地球生命的誕生和有序發展。
為夜晚的地球帶來光明
月球雖然反射太陽的光線熱量很低,但是卻意義重大。一方面通過反射太陽的光線,給夜晚的地球帶來了光明,為夜間生物活動的動物提供了必要的微弱光亮環境支撐,有些動物甚至需要利用月球和星星的位置來判斷方向。另一方面,一些植物特別是木質植物,其生長離不開月光,可以使植物的纖維素組成更加緻密,使之不易折斷,而且受傷的木質纖維,在月光環境中可以加速癒合。
當然月球對於地球的作用不止這些,上述的這些功能,使得地球的運轉變得有規律,受到地外天體幹擾的機率降低,地球生命發展的條件得到了有效保障,說月球是地球的守護者一點也不為過。
關於月球的起源
月球的起源問題,一直是科學家們長期以來研究和爭論的熱點,前後形成了4種可能性的推測:
從地球上分裂出去的。地球形成初期,整體溫度非常高,表面基本呈現的都是熔融狀態,加上地球自轉速度很快,赤道地區就會發生非常明顯的隆起,然後隆起的熔融態巖石就可能會被自轉甩出去,在地外逐漸冷卻形成月球。與地球同期形成的。與地球的誕生成因一樣,也是由這個區域內眾多星雲氣體和星際塵埃的不斷碰撞和融合產生。從外太空捕獲而來。月球原本是一顆流浪星體,在接近地球軌道時,被地球的引力所捕獲,最終圍繞著地球進行公轉。巨大的行星撞擊地球而形成。上面3個假說都從一定的角度闡述了月球的來源,但或多或少的存在著一些不能解釋的問題,比如地月成分存在部分差異、地球與月球自轉速度的不同,地月環境中氧及其它同位素組成的相似性等。後來,科學家們又提出了一個假說,即劇烈撞擊假說,主要內容是一個質量與火星相仿的行星,與地球發生了激烈的碰撞,劇烈的碰撞一方面使地球自轉軸發生傾斜,同時將相撞之後部分矽酸鹽幔巖石層分裂出去,逐漸演化為現在的月球。
總結一下
月球對於地球本身能夠維持穩定的天體運行狀態具有重要作用,同時也為地球生命的誕生提供了非常安全和有利的環境,可以說月球時刻在主動保護著地球。今後,月球還將發揮著人類探索宇宙深空「中轉站」和「實驗室」的作用,為人類科學技術的發展貢獻更大的力量。